烟曲霉胞外聚合物与水中重金属Cu 2+ Cd 2+ 和Pb 2+ 的相互作用及机理

发布时间：2021-03-30 07:04

　　胞外聚合物（Extacellular Polymeric Substances, EPS）是一定环境条件下由细菌、真菌、藻类细胞分泌的高分子聚合物，对重金属具有良好的吸附效果。研究证明真菌菌体对重金属具有良好的吸附性，真菌易得易培养，可作为良好的生物吸附材料。细胞壁是生物吸附过程中金属离子的主要富集场所，真菌细胞壁上的附着物质，主要为胞外聚合物，占总附着物质含量的75%左右。一直以来，人们的研究主要集中在活性污泥EPS及细菌EPS方面，而较少涉及真菌EPS。但不同来源的EPS具有不同的结构和组分，其对重金属的吸附能力和作用机理不同。为此，本文以课题组筛选的烟曲霉菌株为研究对象，研究了不同提取方法对烟曲霉EPS组分的影响规律，分析了其主要成分及含量，采用极谱法测定其络合容量、结合位点数和条件稳定常数；通过批式实验确定了其吸附重金属(Cu²⁺、Cd²⁺)的影响因素及最佳吸附条件，并考察了解吸性能。同时，利用红外光谱、X射线能量散射光谱探讨了EPS吸附去除金属离子Cu²⁺、Cd²⁺的过程机理。通过比较分析... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 重金属废水处理技术
        1.2.1 常规重金属废水处理方法
        1.2.2 重金属离子的生物吸附技术
        1.2.3 生物吸附剂的种类
    1.3 胞外聚合物（EPS）的定义和作用
    1.4 EPS的分类和结构
    1.5 微生物胞外聚合物 （EPS） 的来源、成分和性质
        1.5.1 胞外聚合物的来源
        1.5.2 胞外聚合物的化学成分
        1.5.3 微生物胞外聚合物的性质
    1.6 微生物胞外聚合物的提取方法
        1.6.1 物理提取法
        1.6.2 化学提取法
        1.6.3 提取方法的评价和比较
    1.7 微生物胞外聚合物的吸附特性研究进展
        1.7.1 微生物胞外聚合物对有机物的吸附
        1.7.2 微生物胞外聚合物对重金属的吸附
        1.7.3 微生物胞外聚合物吸附金属离子的机理
        1.7.4 影响胞外聚合物吸附金属离子的因素
        1.7.5 微生物胞外聚合物吸附研究存在的问题及发展方向
    1.8 研究目的和主要研究内容
        1.8.1 研究目标
        1.8.2 研究内容
第二章 烟曲霉EPS的提取方法及其性质
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料与试剂
        2.1.2 实验仪器与设备
        2.1.3 实验方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 提取方法对烟曲霉EPS提取效果的影响
        2.2.2 烟曲霉EPS提取方法的比较
        2.2.3 阳离子交换树脂法（CER）提取烟曲霉EPS的条件优化
        2.2.4 烟曲霉EPS的性质
    2.3 本章小结
第三章 烟曲霉EPS的络合容量和结合位点数
    3.1 材料与方法
        3.1.1 主要实验试剂
        3.1.2 实验仪器与设备
        3.1.3 络合容量的极谱测定方法
        3.1.4 络合容量和总结合位点数的计算
    3.2 结果与讨论
2+的电位滴定曲线">        3.2.1 不同pH值下Cu²⁺的电位滴定曲线
2+的电位滴定曲线">        3.2.2 不同pH值下Cd²⁺的电位滴定曲线
2+的电位滴定曲线">        3.2.3 不同pH值下Pb²⁺的电位滴定曲线
2+的Ruzic拟合曲线">        3.2.4 不同pH值下Cu²⁺的Ruzic拟合曲线
2+的Ruzic拟合曲线">        3.2.5 不同pH值下Cd²⁺的Ruzic拟合曲线
2+的Ruzic拟合曲线">        3.2.6 不同pH值下Pb²⁺的Ruzic拟合曲线
2+、Cd²⁺和Pb²⁺的条件稳定常数和总结合位点数">        3.2.7 不同pH值下Cu²⁺、Cd²⁺和Pb²⁺的条件稳定常数和总结合位点数
        3.2.8 烟曲霉EPS结合金属离子的能力随pH值变化的可能机理
    3.3 本章小结
2+和Cd²⁺的吸附及其动力学研究">第四章 烟曲霉EPS对水中重金属离子Cu²⁺和Cd²⁺的吸附及其动力学研究
    4.1 实验材料与方法
        4.1.1 主要实验材料
        4.1.2 主要实验仪器
        4.1.3 实验方法
    4.2 结果与讨论
2+、Cd²⁺的影响因素">        4.2.1 烟曲霉胞外聚合物吸附Cu²⁺、Cd²⁺的影响因素
        4.2.2 共存离子对吸附的影响
        4.2.3 等温吸附模型
        4.2.4 吸附动力学研究
        4.2.5 吸附热力学研究
    4.3 本章小结
2+、Cd²⁺的解吸">第五章 烟曲霉EPS吸附重金属Cu²⁺、Cd²⁺的解吸
    5.1 材料与方法
        5.1.1 材料与仪器
        5.1.2 解吸实验方法
    5.2 结果与讨论
2+和Cd²⁺的影响">        5.2.1 pH值对解吸烟曲霉EPS中Cu²⁺和Cd²⁺的影响
2+和Cd²⁺的影响">        5.2.2 氯化钠浓度对解吸烟曲霉EPS中Cu²⁺和Cd²⁺的影响
        5.2.3 解吸动力学
    5.3 本章小结
2+、Cd²⁺相互作用机理研究">第六章 烟曲霉EPS与重金属Cu²⁺、Cd²⁺相互作用机理研究
    6.1 实验材料与方法
        6.1.1 主要实验试剂与仪器
        6.1.2 吸附实验及样品制备
        6.1.3 烟曲霉EPS的红外光谱分析方法
        6.1.4 烟曲霉EPS的EDX光谱分析方法
    6.2 结果与讨论
2+、Cd²⁺的红外光谱分析">        6.2.1 烟曲霉EPS吸附Cu²⁺、Cd²⁺的红外光谱分析
2+、Cd²⁺的EDX分析">        6.2.2 烟曲霉EPS吸附Cu²⁺、Cd²⁺的EDX分析
    6.3 本章小结
结论、创新点及展望
    1 结论
    2 创新点
    3 展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
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[3]亚甲基兰的生物污泥吸附及胞外聚合物作用[J]. 金伟,孔旺盛,刘燕.  同济大学学报(自然科学版). 2009(11)
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[5]阳离子交换树脂提取活性污泥胞外聚合物的研究[J]. 龙向宇,龙腾锐,唐然,李金印,罗太忠.  中国给水排水. 2008(03)
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[7]铜、铅、镉、锌、汞和银离子复合污染对水螅的急性毒性效应[J]. 陈娜,郝家胜,王莹,苏成勇,吴本富.  生物学杂志. 2007(03)
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[9]长江口潮滩大型底栖动物对重金属的累积特征[J]. 毕春娟,陈振楼,许世远,李丽娜,陈晓枫.  应用生态学报. 2006(02)
[10]木霉（Trichoderma sp.）HR-1活细胞吸附Pb（Ⅱ）的机理[J]. 沈薇,杨树林,李校堃,袁辉,高力虎.  中国环境科学. 2006(01)

博士论文
[1]活性污泥胞外聚合物吸附重金属效能与机制研究[D]. 郑蕾.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3109101